Ensino SuperiorParametrização de uma superfície de revolução Tópico resolvido

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engigor
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Mai 2019 12 12:13

Parametrização de uma superfície de revolução

Mensagem não lida por engigor »

Olá!
Cheguei a esse problema do Guidorizzi vol. 3 e empaquei. Entendi como a superfície fica e entendi os limites dos parâmetros. Estou com dificuldade em achar as equações paramétricas. Não tô enxergando alguma relação trigonométrica ou algo do tipo. Imagino que seja bobo mas eu tentei bastante e não consegui avançar. Se alguém puder iluminar minha cabeça com uma ideia, ficaria agradecido.

Seja [tex3]A=[(0,y,x)\in \mathbb{R}^3[/tex3] tal que [tex3]z^2+(y-2)^2=1[/tex3] e seja [tex3]B[/tex3] o conjunto do espaço obtido pela rotação em torno do eixo z do conjunto [tex3]A[/tex3] . Determine uma parametrização para [tex3]B[/tex3]

Sugestão: Parametrize [tex3]B[/tex3] utilizando os parâmetros [tex3]u[/tex3] e [tex3]v[/tex3] conforme a figura seguinte.

Resposta

[tex3]x=(2+cosv)cosu, y=(2+cosv)senu, z=senv[/tex3]


[tex3]0\leq u\leq 2\pi [/tex3]
[tex3]0\leq v\leq 2\pi [/tex3]
Anexos
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Cardoso1979
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Mai 2019 12 18:38

Re: Parametrização de uma superfície de revolução

Mensagem não lida por Cardoso1979 »

Observe

Solução:

Como a questão trata de uma revolução de superfície, vamos "buscar" a fórmula que nos dá essa parametrização. Dada uma parametrização y = y( v ) e z = z( v ) , de uma curva qualquer "C" , a superfície de revolução em torno do eixo "z" tem parametrização [tex3]\phi (v,u)[/tex3] tal que:

[tex3]\phi (v,u)=(y(v).cos(u) , y(v).sen(u),z(v))[/tex3] com , 0 ≤ u ≤ 2π e 0 ≤ v ≤ 2π ( ambos volta completa ).

Dito isso , temos que;

( y - 2 )² + z² = 1 ( I )

Comparando ( I ) com a equação cos² ( v ) + sen² ( v ) = 1, vem;

y - 2 = cos ( v ) → y = 2 + cos ( v ) ou y( v ) = 2 + cos ( v ) ( I I )

Ainda;

z = sen ( v ) → z( v ) = sen ( v ) ( I I I )


Substituindo ( I I ) e ( I I I ) em [tex3]\phi (v,u)=(y(v).cos(u) , y(v).sen(u),z(v))[/tex3] , fica;

[tex3]\phi (v,u)=(( 2 + cos (v)).cos(u) , (2+cos (v)).sen(u),sen (v))[/tex3]


Portanto,

x = ( 2 + cos ( v ) ).cos( u ) , y = ( 2 + cos ( v ) ).sen( u ) e z = sen (v) com 0 ≤ u ≤ 2π e 0 ≤ v ≤ 2π.


Bons estudos!




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